[发明专利]一种土遗址裂缝修补剂及应用

说明书

技术领域

本发明属于文物保护领域，涉及一种裂缝修补剂，具体涉及一种土遗址裂缝修补剂及应用。

背景技术

土遗址是以土为建筑材料的古遗址，是古代人民修筑的用于居住或者抵御敌人侵略的一类建筑，比如城墙、古长城和土坯房屋等。这一类古遗址广泛分布于中国境内，尤其是中国的西北地区。古遗址长期裸露在室外，受到自然环境和人为因素的破坏，大部分均发生严重的破坏。

裂缝是土遗址的一种典型的破坏形式，其对土遗址的破坏主要包括3个方面：1)裂缝的存在破坏了土遗址的整体性，在外力作用下易发生土遗址坍塌；2)水容易沿着裂缝渗入土遗址内部，降低承载能力，影响稳定性；3)裂缝部位性能薄弱，在外力作用下易发生破坏。因此，对裂缝的修补将大大提高土遗址的整体性能，对土遗址的保护十分有利。传统的修补方法是用砂土、碎石或者土块充填缝隙，遗址修复土配制的泥浆灌注裂缝，最后磨平做旧。然而普通泥浆在干燥过程中会因为失水发生开裂，严重影响修复效果，同时普通泥浆的耐水性能较差，在雨水冲刷及地下水作用下易发生破坏。

目前广泛使用的土遗址裂缝修补材料包括的PS(模数为3.8-4.0的硅酸钾)和BS(硅丙乳液)。经PS改性的灌浆料处理后的土遗址强度、水稳定性、耐冻融性能和抗风蚀能力均得到明显改善，但PS自身具有泛碱、脆性大、收缩性强等缺点，且灌浆料收缩较大，与土体两侧壁面黏结不够牢固，严重影响灌浆效果。BS属于人工合成高分子材料，经BS改性的灌浆料处理后的土遗址，土体颜色变化小，耐水性、抗冻性和耐盐性能得到提高，但是经BS改性后的灌浆土料，其收缩性较大，灌浆效果亦较差，且BS耐老化性差的缺点也会严重影响修复后土遗址的长期耐久性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种土遗址的裂缝修补剂，用于掺在遗址土中进行修复土遗址裂缝，满足土遗址裂缝修补用灌浆材料的拌合物性能、力学性能、水理性能和耐久性要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种土遗址裂缝修补剂，包括无机矿物粉料，还包括无机胶凝材料、缓凝剂、表面活性剂和增稠剂。

本发明还具有如下区别技术特征：

具体的，所述的无机胶凝材料为石膏；

所述的无机矿物粉料为生石灰、矿粉和硅灰中的一种或一种以上组合；

所述的缓凝剂为多聚磷酸钠或六偏磷酸钠；

所述的表面活性剂为萘系高效减水剂；

所述的增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

具体的，以重量份数计，由以下原料组成：无机胶凝材料：70％～79％，无机矿物粉料：18％～27％，缓凝剂：0.1％～0.3％，表面活性剂：2％～3％，增稠剂：0.2％～0.4％，原料的重量百分比之和为100％。

优选的，所述的无机矿物粉料为生石灰、矿粉和硅灰中的任意二者混合制成时，原料的重量比为1:1；所述的无机矿物粉料为生石灰、矿粉和硅灰三者混合而成时，原料的重量比为1：1：1。

如上所述的土遗址的裂缝修补剂用于修复土遗址的应用。

优选的，所述的土遗址的裂缝修补剂在遗址土中的掺量为20wt％～40wt％。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)土遗址的裂缝修补剂属于微膨胀型无机胶凝材料，具有良好的耐久性能；该无机胶凝材料与修复用土混合后在水的作用下，发生复杂的物理化学反应，反应生成物会发生体积微膨胀，可抵消修复土样使水造成的收缩，使得掺入该裂缝修补剂的修复土具有微膨胀，进而有效改善现有裂缝修补剂极易发生收缩的缺点，大大提高了土遗址裂缝修补的效果；

(Ⅱ)裂缝修补剂、修复土和水发生物理化学反应，反应生成大量的水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石等水硬性产物，水化产物分布于修复土样内部，使得掺入裂缝修补剂的灌浆材料具有良好的力学性能和耐水性能；

(Ⅲ)土遗址裂缝修补剂的生产技术较易掌握且质量易于控制、施工方便、原材料来源丰富、经济性好和性价高等。

(Ⅳ)土遗址裂缝修补剂属于无机材料，与修复土具有良好的相容性，使得修复土样的使用寿命大大延长。

(Ⅴ)采用土遗址裂缝修补剂改性后的修复土所制的灌浆材料，具有良好的流动性能，易于完成土遗址本体微小裂纹的修补。另外，该灌浆材料具有良好的透水性和透气性，完全符合文物修复理念。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式